HUJŇÁK, J. Identifikace 3D objektů pro robotické aplikace [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2020.
Jde o řešení velmi důležité a netriviální úlohy identifikace 3D objektů pro robotické aplikace, jako je bin–picking. V práci je implementován unikátní algoritmus založený na využití matematické struktury označované jako CGA (Conformal Geometric Algebra), což je geometrická algebra definovaná nad konformním modelem Euklidova vektorového prostoru, tedy rozšířením 3D geometrické algebry do 5D prostoru. Hlavním benefitem CGA je reprezentace bodů, sfér a ploch pomocí stejné algebraické struktury, což vede k jednodušší formulaci problémů z 3D prostoru. Výsledky identifikace definovaných objektů pomocí CGA jsou porovnávány se standardní metodou deskriptorů. Práce zahrnuje velmi dobře zpracovanou teoretickou část, které lze pouze drobně vytknout nepřesnosti v kontextu CGA (jde o zásadní kapitolu vzhledem k implementaci), a dále výborně zpracovanou praktickou část včetně experimentu a diskuze. Textová část práce je dobře logicky členěna, obsahuje minimum překlepů a má i výbornou estetickou úroveň. Diplomant bezesporu splnil zadání a prokázal jak své teoretické kvality, tak praktické formou realizované programové implementace v prostředí Python. Práci jednoznačně doporučuji k obhajobě a hodnotím známkou A/ výborně.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | A | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | B | ||
| Vlastní přínos a originalita | A | ||
| Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry | A | ||
| Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii | A | ||
| Logické uspořádání práce a formální náležitosti | A | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | A | ||
| Práce s literaturou včetně citací | A | ||
| Samostatnost studenta při zpracování tématu | A |
Student v diplomové práci popisuje a implementuje unikátní algoritmus na rozpoznávání sfér v pointclaudech získaných nasnímáním 3D scény jednou kamerou. Tento algoritmus je založený na použití matematické struktury známé jako konformní geometrická algebra. Jeho funkčnost pak student v práci testuje a porovnává s tradiční metodou založenou na deskriptorech. Rozpoznávání sfér a jiných objektů je důležitou součástí robotického 3D vidění a zejména pro aplikaci bin picking. Práce je velmi zajímavá tím, že využívá pokročilejší matematický aparát pro konkrétní aplikaci. Student zvládl tento aparát úspěšně implementovat, funkčnost algoritmu je v práci ověřena. Přesto bych vytkl následující: 1) některé formulace vět jsou špatné, zejména některé ustálené pojmy by se neměly zaměňovat, např. autor píše "plocha" místo "rovina", "Darbouxův rámec" místo "Darbouxova báze" '(nebo "Darbouxův repér"). 2) Algritmus založený na deskriptorech není dostatečně vysvětlen. Konkrétně např. jak se vyhledává v úhlových PFH deskriptorech pomocí K-D stromů. 3) Kapitola o CGA by měla být preciznější, zejména jak se vypočítá v CGA vzdálenost bodu od sféry. Na tom je pak založen algoritmus hledání ideální sféry pomocí nejmenších čtverců. V rovnici (5.12) vystupuje vnitřní součin, který se dále už neobjevuje. Přitom by měl být součásti matice B z (5.13) a tato matice pak není pozitivně definitní. Nejmenší vlastní číslo je pak vždy záporné a ideální sféra odpovídá nejmenšímu, ale kladnému vlastnímu číslu. Tato část by si zasloužila detailní popis, protože to je zásadní pro fungovaní celého algoritmu. 4) Student v závěru konstatuje, že při vzrůstajícím počtu bodů se CGA algoritmus výrazně zpomaluje nejspíše kvůli pomalé proceduře Inliers, ale přitom se nezamýšlí nad jejím zlepšením. Místo počítání Euklidovské vzdálenosti by se zde mohlo využít opět součinu v CGA, který dává tzv. tečnou vzdálenost anebo zkusit využít úplně jinou metriku. I přes výše uvedené výtky se dle mého názoru jedná o velice kvalitní práci a navrhuji ji hodnotit stupněm B.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | B | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | C | ||
| Vlastní přínos a originalita | A | ||
| Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry | B | ||
| Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii | B | ||
| Logické uspořádání práce a formální náležitosti | A | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | B | ||
| Práce s literaturou včetně citací | A |
eVSKP id 121521